JP2539648Y2 - フォーク昇降用の油圧モータ制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、フォークリフトにおけ
るフォーク昇降用の油圧モータ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フォーク昇降用の油圧モータを装
備したフォークリフトにおいては、フォークの下降速度
を調節するために、通常は、オイルの通路内にフローレ
ギュレータが配設されている。これは、該オイル通路内
の圧力差が変化した場合であっても一定量のオイルしか
流れないように絞り弁を設け、積載物の軽重に関係なく
下降最大速度を所定以下に保つようにしたものである。
一方、フォークを下降させる際にモータの回生動作を利
用して該フォークリフトの消費電力を節約しているもの
があり、この場合は該油圧モータ（発電機）の効果的な
回生動作を図るために、前記フローレギュレータによる
単位時間当りの許容流量を多くしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようにオイルの単位時間当りの流量を多くすると、該油
圧回路内の上流部と下流部との圧力差のために、積載物
の重さによっては油圧回路に連接したフォークが急激に
下降することがあり、積載物の落下や損傷の原因とな
る。本考案は、上述した問題点を解決するもので、フォ
ークリフトにおいて積載物の軽重に拘らず、しかも回生
機能を損なうことなしに該フォークを適正な速度で下降
させるフォーク昇降用の油圧モータ制御装置を提供する
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案のフォーク昇降用の油圧モータ制御装置は、フ
ォークを支持するピストンをオイルの油圧により昇降さ
せるリフトシリンダと、オイルを貯蔵するオイルタンク
と、このオイルタンクと前記リフトシリンダとを接続す
るオイル通路の経路上にあって油圧モータにより駆動さ
れオイルを移送する油圧ポンプと、オイル通路内にあっ
て油圧ポンプとリフトシリンダとの間にオイルの移送を
許容し、あるいは遮断する流路開閉弁と、フォークの上
昇指令と下降指令とが入力され、前記油圧モータと流路
開閉弁を駆動制御する制御手段とを備え、前記制御手段
はフォーク下降指令の入力時に、前記流路開閉弁の上流
側と下流側の圧力差がなくなるまで油圧モータを駆動
し、その後、前記流路開閉弁を開くように制御するもの
である。

【０００５】

【作用】上記の構成によれば、フォークリフトにおいて
フォーク下降指令の入力直後に、油圧モータを駆動して
該油圧回路内上流部すなわち、油圧モータの吐出側と流
路開閉弁の間のオイル通路の油圧を上昇させ、該部の圧
力と下流部すなわち、流路開閉弁とリフトシリンダとの
間のオイル通路の圧力との圧力差が無くなった時点で流
路開閉弁を開くように制御することで、フォークを適正
な速度で下降させ、かつ、回生動作を行うことができ
る。

【０００６】

【実施例】本考案の一実施例について、図面を参照して
説明する。図１は本実施例による昇降用フォークの油圧
モータ制御装置が搭載されたフォークリフトを示す。制
御装置１を搭載した車体２の前部にマスト３が固着さ
れ、そのマスト３の前面に、積載物４を載せるためのフ
ォーク５が昇降可能に装備されている。また、マスト３
の背面に設置されたリフトシリンダ６にはピストン７が
挿通し、リフトシリンダ６内に充填されるオイルによっ
てピストン７が上下に動作し、それに連動してフォーク
５が昇降する。さらに、車体２には、運転者がフォーク
昇降指令を入力するスイッチ８が具備されている。

【０００７】図２は油圧回路図である。オイルタンク２
１には、油圧回路内を流れて動力を伝達するオイルが貯
蔵されている。オイルタンク２１とリフトシリンダ６と
は、オイル通路２２ａ，２２ｂなどからなる流路により
接続され、これらのオイル通路２２ａとオイル通路２２
ｂとの間には、オイルタンク２１とリフトシリンダ６と
の間のオイルの移送を許容、あるいは遮断する流路開閉
弁（ソレノイドバルブ）２７が配設されている。また、
オイル通路２２ａには、油圧モータ２３により駆動され
る油圧ポンプ２４が装備され、その油圧ポンプ２４の供
給する圧力によって該オイルが移送される。さらに、オ
イル通路２２ｂには逆止弁２５が配設され、リフトシリ
ンダ６へ移送されるオイルの逆流を防止する。逆止弁２
５と並列のオイル通路２２ｃ内には、リフトシリンダ６
からオイルタンク２１へ返送されるオイルの単位時間当
りの流量を制限する絞り弁２６が配設されている。

【０００８】上記油圧回路において、フォーク５上昇時
には、油圧モータ２３により油圧ポンプ２４を駆動さ
せ、さらにソレノイドバルブ２７を図示で左方向へ移動
させ開動作させることにより、オイルがオイル通路２２
ａ，２２ｂを経てリフトシリンダ６ヘ移送され、そのリ
フトシリンダ６内に充填されたオイルの圧力によりフォ
ーク５を支持するピストン７が押し揚げられる。一方、
フォーク５下降時には、ソレノイドバルブ２７を同様に
開動作させることにより、リフトシリンダ６内に充填さ
れたオイルが、ピストン７から伝達された荷重による圧
力でオイル通路２２ｂへ押し出され、途中にオイル通路
２２ｂとは分岐されたオイル通路２２ｃ、絞り弁２６を
経由し，オイル通路２２ａ、油圧ポンプ２４を通ってオ
イルタンク２１まで戻される。

【０００９】該フォーク５の上昇時には、流路開閉弁２
７によってオイル通路２２ａとオイル通路２２ｂ、オイ
ル通路２２ｄとオイル通路２２ｅとをそれぞれ連通させ
ることにより、オイルタンク２１から送り出されたオイ
ルがオイル通路２２ａ，２２ｂを経路としてリフトシリ
ンダ６へ移送される。一方、フォーク５の停止時には、
オイル通路２２ａとオイル通路２２ｅ、オイル通路２２
ｂとオイル通路２２ｄとをそれぞれ連通させてオイル通
路による経路上の上流側（オイルタンク側）と下流側
（リフトシリンダ側）とを遮断することにより、下流側
の油圧を所定に維持する。また、フォーク５下降時に
は、上昇時と同様にオイル通路２２ａとオイル通路２２
ｂ、オイル通路２２ｄとオイル通路２２ｅとをそれぞれ
連通させることにより、リフトシリンダ６からオイルタ
ンク２１へオイルが移送される経路を形成する。

【００１０】上記フォーク５下降時の動作は回生動作を
行わせるものであり、オイル通路２２ａ内を上昇時とは
逆方向に流れるオイルにより油圧モータ２３を逆転させ
て電力の回生動作を行わせ、バッテリを充電する。これ
により消費電力を節約することができる。

【００１１】図３は制御装置のブロック構成を示す。運
転者がフォーク５の昇降操作を行うためのアップスイッ
チ３１ａとダウンスイッチ３１ｂ、流路開閉弁作動回路
３３、油圧モータ駆動回路３５、該油圧回路内の圧力を
検知するための圧力検知回路３６が制御回路３２に接続
されている。さらに、流路開閉弁作動回路３３には流路
開閉弁２７が、油圧モータ駆動回路３５には油圧モータ
２３がそれぞれ接続されている。

【００１２】図４はフォーク５上昇時の制御手順のフロ
ーチャートを示し、図５はフォーク５下降時の制御手順
のフローチャートを示す。始めに、図４に従って、フォ
ーク５を上昇させる場合について説明する。上昇指令の
入力前すなわち、フォーク５停止時には流路開閉弁２７
は閉じられている。アップスイッチ３１ａの入力（＃４
１）によってフォーク上昇指令が制御回路３２へ入力さ
れると、制御回路３２から油圧モータ駆動回路３５へモ
ータ駆動指令が出力されて油圧モータ２３が作動する。
作動した油圧モータ２３が油圧ポンプ２４を駆動するこ
とにより（＃４２）、オイルタンク２１からオイル通路
２２ａ内へとオイルが移送される（＃４３）が、流路開
閉弁２７が閉じられているのでオイル通路２２ａ内の油
圧が上昇する。

【００１３】油圧回路における上流部の圧力と下流部の
圧力を計測する圧力検知回路３６からの出力により、差
圧がなくなったことが検知されると（＃４４）、制御回
路３２から流路開閉弁作動回路３３へ流路開通指令が出
力され、流路開閉弁２７が開かれる（＃４５）。流路開
閉弁２７の開動作によりオイル通路２２ａとオイル通路
２２ｂとが連通されてリフトシリンダ６へオイルが移送
され、充填したオイルの油圧によりフォーク５を上昇さ
せる（＃４６）。所望の位置までフォーク５が上昇しア
ップスイッチ３１ａの入力が停止されると（＃４１）、
制御回路３２から流路開閉弁作動回路３３ヘ流路遮断指
令が出力され、流路開閉弁２７を閉じる（＃４７）。前
記流路遮断指令の出力と同時に油圧モータ駆動回路３５
へはモータ停止指令が出力され、油圧モータ２３とそれ
に連動する油圧ポンプ２４が停止し（＃４８）、フォー
ク５が停止する。

【００１４】上記のように、フォーク５上昇時におい
て、該上昇指令入力の直後ではなく、上流部と下流部と
の差圧が無くなるまで流路開閉弁２７を開動作しない理
由を以下に述べる。該油圧回路において、フォーク５停
止時には、フォーク５等の荷重により下流部の油圧が上
流部の油圧に比して高くなっているので、上昇指令入力
時に、直ちに流路開閉弁２７を開動作すると、オイルが
下流側から上流側へ移送され、一時的にフォーク５が下
降することがある。このようなフォーク５の一時下降動
作を防止するために、上昇指令入力直後は、油圧モータ
２３を駆動して上流部の油圧を上昇させ、該差圧が無く
なった時点で流路開閉弁２７を開動作させるように制御
することが必要となる。

【００１５】次に、図５に従って、フォーク５を下降さ
せる場合について説明する。下降指令の入力前、すなわ
ちフォーク５停止時には流路開閉弁２７は閉じられてい
る。ダウンスイッチ３１ｂの入力によってフォーク下降
指令が制御回路３２へ入力されると（＃５１）、制御回
路３２から油圧モータ駆動回路３５へモータ駆動指令が
出力されて油圧モータ２３が作動する。作動した油圧モ
ータ２３が油圧ポンプ２４を駆動することにより（＃５
２）、オイルタンク２１からオイル通路２２ａ内へとオ
イルが移送される（＃５３）が、流路開閉弁２７が閉じ
られているために、オイル通路２２ａ内の油圧が上昇す
る。

【００１６】圧力検知回路３６からの出力により、該差
圧が無くなったことが検知されると（＃５４）、制御回
路３２から油圧モータ駆動回路３５へモータ停止指令が
出力されて油圧モータ２３が停止されるとともに、その
油圧モータ２３が駆動する油圧ポンプ２４が停止する
（＃５５）。続いて、制御回路３２から流路開閉弁作動
回路３３へ流路開通指令が出力され、流路開閉弁２７が
開かれて、オイル通路２２ａとオイル通路２２ｂとが連
通される（＃５６）。該通路が連通されると、フォーク
５上の荷重により下方へ加圧されたリフトシリンダ６内
のオイルが該圧力によりリフトシリンダ６からオイルタ
ンク２１へ移送され、フォーク５が下降する（＃５
７）。この時、上昇時には油圧ポンプ２４を駆動してい
た油圧モータ２３を、上昇時とは逆方向に流れる該オイ
ルによって回生動作させる（＃５８）。所望の位置まで
フォーク５が下降しダウンスイッチ３１ｂの入力が停止
されると（＃５１）、制御回路３２から流路開閉弁作動
回路３３ヘ流路遮断指令が出力され、流路開閉弁２７を
閉じてオイルタンク２１へのオイルの移送を遮断するこ
とにより（＃５９）、フォーク５の下降を停止する。

【００１７】上記のように、フォーク５下降時におい
て、該下降指令入力の直後に油圧モータ２３を駆動し、
上流部と下流部との差圧が無くなるまで流路開閉弁２７
を開動作しない理由を以下に述べる。前述したように、
フォーク５停止時には、下流部の油圧が上流部の油圧に
比して高くなっているので、下降指令入力時に、直ちに
流路開閉弁２７を開動作すると、積載物の荷重によって
は、フォーク５が急激に下降することがある。このよう
なフォーク５の急下降動作を防止するために、下降指令
入力直後は、油圧モータ２３を駆動して上流部の油圧を
上昇させ、該差圧が無くなった時点で流路開閉弁２７を
開動作させた後、油圧モータ２３を停止するように制御
することが必要となる。

【００１８】図６は、本実施例におけるタイムチャート
である。Ｔ１，Ｔ４，Ｔ７は、リフト昇降指令が入力さ
れていない期間を、Ｔ２，Ｔ３は、上昇指令が入力され
ている期間を、Ｔ５，Ｔ６は、下降指令が入力されてい
る期間を表わしている。下降指令入力が開始された初期
の期間Ｔ５においては，前述したように、流路開閉弁２
７を閉じたままで油圧モータ２３を作動させ、該油圧モ
ータの吐出側、つまり、オイル経路の上流部の油圧を上
昇させる。続いて期間Ｔ６では、油圧モータ２３を停止
させ、流路開閉弁２７を開いて、回生動作させている。
なお、油圧モータ２３には、電機子コイルと界磁コイル
とからなる直流分巻モータを用いており、期間Ｔ５で
は、両コイルに通電して電動機として作動させているの
に対し、期間Ｔ６では、界磁コイルにのみ通電すること
により回生動作させている。

【００１９】本考案は上記実施例の構成に限られず種々
の変形が可能であり、例えば圧力検知回路３６を用いる
ことなく、フォーク５下降時に油圧回路内の差圧がなく
なるまでの期間は実験的に求められるので、必要とされ
る所定時間だけ流路開閉弁２７を開かずに、油圧モータ
２３を駆動するようにしてもよい。また、流路開閉弁２
７の開動作と閉動作については、上記実施例のように瞬
時に開閉せず、段階的もしくは徐々に動作させることも
可能である。

【００２０】

【考案の効果】以上のように本考案によれば、フォーク
の下降時において下降指令入力直後に、該油圧回路内の
差圧がなくなるまで流路開閉弁を開かずに油圧モータを
駆動し、差圧がなくなった時点で油圧モータを停止し流
路開閉弁を開いてフォークを下降させるようにすること
で、フォーク下降時に、電力回生動作を行いつつ適正な
速度で下降させることができる。これにより、電力回生
が可能で、かつ、フォークの急激な下降による積載物の
落下や損傷を防止することができ、さらに、従来は積載
物の重量を考慮しながらフォークの昇降操作をしていた
運転者の心理的な負担を軽減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるフォークリフトの側面
図である。

【図２】本考案の一実施例によるフォークリフトの油圧
回路図である。

【図３】同油圧回路を制御する装置のブロック構成図で
ある。

【図４】フォーク上昇時の制御手順を示すフローチャー
トである。

【図５】フォーク下降時の制御手順を示すフローチャー
トである。

【図６】フォーク上昇、下降動作時のタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

６ リフトシリンダ ７ ピストン ２１ オイルタンク ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ オイル通路 ２３ 油圧モータ ２４ 油圧ポンプ ２７ 流路開閉弁 ３１ａ アップスイッチ ３１ｂ ダウンスイッチ ３２ 制御回路

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 フォーク下降時に油圧モータを回生動作
   させる機能を有したフォークリフトの油圧モータ制御装
   置において、フォークを支持するピストンをオイルの油
   圧により昇降させるリフトシリンダと、オイルを貯蔵す
   るオイルタンクと、このオイルタンクと前記リフトシリ
   ンダとを接続するオイル通路の経路上にあって油圧モー
   タにより駆動されオイルを移送する油圧ポンプと、オイ
   ル通路内にあって油圧ポンプとリフトシリンダとの間に
   オイルの移送を許容し、あるいは遮断する流路開閉弁
   と、フォークの上昇指令と下降指令とが入力され、前記
   油圧モータと流路開閉弁を駆動制御する制御手段とを備
   え、前記制御手段はフォーク下降指令の入力時に、前記
   流路開閉弁の上流側と下流側の圧力差がなくなるまで油
   圧モータを駆動し、その後、前記流路開閉弁を開くよう
   に制御することを特徴としたフォーク昇降用の油圧モー
   タ制御装置。